五家国际汽车MCU芯片厂家占汽车芯片市场90%以上的份额

下面是来自五家国际厂商的MCU代表产品,他们占据国际MCU市场的90%。根据IHS分析,全球车规级MCU市场高度集中,瑞萨、恩智浦、英飞凌、赛普拉斯、德州仪器、微芯科技以及意法半导体7家公司占据了全球98%的车规级MCU市场份额;需要特别说明的是,40nm及以下制程的MCU几乎都交由台积电、联华电子等少数几家晶圆厂代工,制造厂家非常集中。

 

●恩智浦NXP S32K汽车MCU

S32K MCU系列是NXP基于Arm Cortex-M系列的可扩展、低功耗微控制器,具有高级功能安全、信息安全和软件支持,适用于ASIL B/D车身、区域控制和电气化应用。NXP提供至少15年的产品长期供货计划,以及全面的第三方软件和工具生态体系支持。

NXP S32K系列32位Arm Cortex汽车MCU。(来源:NXP

S32K MCU提供硬件和软件的可扩展性和兼容性,支持固件无线(FOTA)、高级硬件安全性、CAN FD和以太网TSN。该系列MCU包括S32K1和S32K3,前者是基于Cortex-M0+/M4F内核的单核MCU,带128 KB至2 MB 存储器,支持ASIL B,已经量产;后者基于Cortex-M7内核,具有单核、双核和锁步内核MCU,带512 KB至8 MB存储器,支持ASIL B/D,目前处于样品阶段。

S32K1 MCU特性参数如下:

1. 48 MHz Cortex-M0+内核或80/112 MHz Cortex-M4F内核

2. 128 KB至2 MB闪存,带ECC。高达4KB EEPROM

3. 12位1 Msps ADC,16位FlexTimer,具有死区插入和故障检测功能

4. 可扩展的低功耗运行和停止模式。快速唤醒、时钟和电源门控

5. 提供QFN,LQFP和MAPBGA封装。温度范围 -40至125/150° C,至少15年长期供货保证

6. 功能安全、信息安全和连接:

7. 符合ISO 26262标准,高达ASIL B级

8. 硬件和软件看门狗、时钟/电源/温度监测仪

9. 功能安全文件和SafeAsure网络社区支持

10. CSEc安全引擎 – AES-128,安全引导和密钥存储;

11. 以太网(10/100 Mbps), CAN FD, FlexIO (UART, I2C, SPI, I2S, LIN, PWM…), 串行音频接口, QSPI

S32K1 MCU适合如下汽车电子应用:主动悬架、仪表板、传动系统与变速箱、制动与稳定控制、摩托车发动机控制单元(ECU)和小型发动机控制、汽车先进外部照明、混合动力汽车(HEV)应用。

●英飞凌Cypress Traveo II汽车MCU

Cypress Traveo II系列是英飞凌专为汽车应用而设计的32位MCU。由于在单核Arm Cortex-M4F和双核Cortex-M7F中内置了处理能力和网络连接,该系列微控制器的性能可以从400 DMIPS 提高到1500 DMIPS。Traveo II 系列集成了HSM(硬件安全模块)、用于安全处理的专用 Cortex-M0+,以及满足FOTA要求的双存储体模式嵌入式闪存,因而具有高级安全功能。该系列MCU还配备了优化的软件平台,可用于赛普拉斯 AUTOSAR MCAL(微控制器抽象层)、自测库、闪存 EEPROM 仿真以及安全低级驱动程序,并结合第三方固件使用。

Traveo II系列包括入门级型号CYT2B6、CYT2B7、CYT2B9和CYT2BL,以及高性能型号CYT3BB/4BB和CYT4BF。其中CYT2B9 MCU 专为汽车车身电子设备而设计,基于Cortex-M4F内核,具有出色的处理能力和网络连接性能。

除了CAN FD接口外,该系列还通过嵌入式CXPI接口提供更高的响应和更快的通信速度,是车身控制模块、暖通空调和照明的理想选择。该芯片具有六种电源模式,使ECU能够最大限度地降低整体功耗且保证安全功能,以实现安全通信,并在内存大小和引脚数方面具有出色的可扩展性。

CYT2B9 32位MCU特性参数如下:

1. 处理器:160-MHz Arm Cortex-M4F单核,2 MB代码闪存、128 KB工作闪存和 256 KB SRAM,以及Arm Cortex -M0+;

2. 连接:多达8通道CAN FD可实现更快的通信以增加数据带宽,4通道 CXPI 可实现更高的响应以充分利用广泛使用的LIN协议;多达8通道运行时可重新配置串行通信模块 (SCB),除了 12 通道 LIN/UART 外,每个模块都可配置为 I2C、SPI 或 UART;

3. 模数转换器:高达64通道、12位,具有3x逐次逼近 ADC (SAR ADC) 单元;

4. 计时器:多达75通道16位和8通道32位定时器计数器脉冲宽度调制器 (TCPWM),实时时钟 (RTC),事件生成计时器;

5. GPIO:多达152个可编程GPIO;

6. 安全保障:嵌入式 eSHE(增强型安全硬件扩展)、HSM(硬件安全模块)和硬件加速加密引擎(开/关选项);用于管理设备生命周期的一次性可编程保险丝 (OTP);内存保护单元 (MPU)、共享内存保护单元 (SMPU) 和外设保护单元 (PPU) 用于内存和外设保护支持用于安全调试的 JTAG 安全性;安全特性:用于存储器的 ECC、电源电压和时钟。

7. 温度范围:-40~105℃(S级),-40~125℃(E级)。

●瑞萨电子RH850系列汽车MCU

瑞萨电子RH850系列32位汽车MCU采用瑞萨40nm工艺生产,可提供单核、多核、锁步和混合模式的处理器内核架构,以支持汽车应用的高性能、低功耗和高可靠性要求。

RH850系列MCU具有如下功能特性:

1. 可扩展的 CPU 内核、内存和外设,可重复使用软件资源。集成外设功能 IP 和可扩展性;基本IP的通用规范(串口、计数器等)已经在现有规范的基础上进行了细化,未来将继续保持兼容性;差异化IP(发动机控制、电机控制定时器等)的规格进一步优化以帮助提高客户产品的竞争力;支持PWM、LVD、CAN、LIN和FlexRay等。

2. 高性能CPU内核可大大提高频繁使用的中断处理的响应性能。多个寄存器的批量保存/恢复;立即停止当前正在运行的程序;立即从中断处理中恢复;分支预测机制;使用学习函数预测程序的流程;高速闪存访问;瞬间读取并运行下一个程序。

3. 低功耗特性有助于降低汽车的整体功耗。降低运行功率;使用 40 纳米工艺可实现更精细的电路并降低运行功耗;降低泄漏功率;使用低泄漏晶体管降低泄漏功率;降低待机功耗;切断待机期间空闲电路的电源,以进一步降低功耗。

4. 使用多核技术实现低功耗和高性能。可以组合执行功能安全、高速计算和输入/输出处理的内核,以实现高性能内核配置。

5. 支持符合 ISO26262 标准的功能安全性,如下图:

RH850系列软件和工具

瑞萨电子及其合作伙伴提供各种软件和开发工具,为汽车市场的大规模复杂软件开发提供支持。

●意法半导体Stellar 32位汽车MCU 

意法半导体Stellar系列汽车MCU专为基于域控制器的汽车平台而设计,是建立在ST高性能汽车 MCU专业知识和广泛应用的基础上,扩展其SPC58系列的下一代汽车微控制器。

Stellar 系列MCU结合 28nm FD-SOI、嵌入式相变存储器 (PCM) 和多个 Arm Cortex R-52 内核的优势,可以支持高达 600Mhz 的频率和超过 40MByte 的嵌入式 PCM 非易失性存储器,用于快速和确定性的实时计算,不受非集成存储器的延迟影响。

该系列MCU具有许多创新功能,可确保实时性能和安全性,同时最大限度地降低恶劣、高温环境中的功耗,其主要应用包括混合动力系统的智能控制、带有车载充电器的汽车系统电气化、电池管理系统和DC-DC 控制器,以及智能网关、高级驾驶辅助系统 (ADAS) 和增强型车辆稳定性控制等。

Stellar系列MCU主要功能特性如下:

1. 内核:采用Arm Cortex R-52,具有锁步和实时性能。

2. 功能安全性:符合 ISO26262 的 ASIL-D。为了进一步提高安全性和可靠性,Stellar MCU 具有用于软件分离和内存保护的管理程序。

3. 信息安全性:具有 EVITA FULL 支持的最先进的 HSM。

4. 嵌入式存储器:符合 AEC-Q100 0 级的相变存储器高达 40MB PCM,数据保留高达 165°C。它支持 Software-Over-The-Air 来管理多个固件映像。方便的 eMMC 接口提供额外的外部存储。

5. 通信:通过其丰富的汽车接口进行多总线路由,包括以太网、CAN-FD 和 LIN CAN-FD、以太网、LIN、DSPI、FlexRay。

6. 工作温度:保证在 -40 至 150C 范围内完全运行。

SR6 G7系列Stellar集成MCU:32 位 Arm Cortex-R52、Cortex-M4 汽车MCU 6x 内核、硬件虚拟化、20.5 MB NVM(带有 2 个 19.5 MB“OTA X2”存储)、HSM、ASIL-D。它们可满足域控制器和 ECU 中联网自动更新和电动汽车架构的高度集成要求,具有卓越的实时性和安全性能(具有最高的 ASIL-D 能力)。

●德州仪器TI Jacinto 7处理器

Jacinto处理器平台基于TI数十年的汽车系统和功能安全知识,具有强化的深度学习功能和先进的网络处理,以解决高级驾驶辅助系统(ADAS)和汽车网关应用中的设计挑战。该平台系列中首先推出的两款汽车级芯片,即应用于ADAS的TDA4VM处理器,以及应用于网关系统的DRA829V处理器,包含用于加速数据密集型任务的专用加速器,如计算机视觉和深度学习。此外,TDA4VM和DRA829V处理器还包含支持功能安全的微控制器(MCU),使得汽车厂商(OEM)和一级供应商能够用单芯片同时支持ASIL-D高安全要求的任务和功能。这两款芯片共享一套软件平台,使得开发人员能够在多个车辆域的应用中重用大量软件投资,从而减轻了系统的复杂度和开发成本。

TDA4VM处理器集成双核64 位 Arm Cortex-A72 微处理器子系统,性能高达 2.0GHz、22K DMIPS,具有强大的片上数据分析的能力,并与视觉预处理加速器相结合,从而使得系统性能更高效。汽车电子工程师可用来开发前置摄像头应用,使用高分辨率的800万像素摄像头,帮助车辆看得更远并且可以加入更多驾驶辅助增强功能。此外,TDA4VM处理器能够同时操作4到6个300万像素的摄像头,同时还可以将雷达、激光雷达和超声波等其他多种感知处理融合在一个芯片上。这种多级处理能力使得TDA4VM能够胜任ADAS的中心化处理单元,进而实现自动泊车应用中的关键功能(如环绕视图和图像渲染显示),同时增强车辆感知能力,实现360度的识别感知。

TDA4VM处理器适合以下应用:高级环视和泊车辅助系统;自主传感器融合/感知系统,包括摄像头、雷达和激光雷达传感器;单传感器和多传感器前置摄像头系统;下一代电子后视镜系统。

Jacinto 7 DRA829 处理器基于 Arm v8 64架构,可提供高级系统集成,以降低汽车和工业应用的系统成本。集成式诊断和功能安全特性满足 ASIL-B/C 或 SIL-2 认证/要求。集成式微控制器 (MCU) 岛无需使用外部系统MCU。该器件具有千兆位以太网交换机和 PCIe 集线器,可支持需要大量数据带宽的网络使用情况。最多四个Arm Cortex-R5F子系统可管理低级的时序关键型处理任务,并且可使 Arm Cortex-A72 不受应用的影响。对Arm Cortex-A72 的双核集群配置有助于实现多操作系统应用,而且对软件管理程序的需求非常低。

默认 提问 在 10月 14, 2021 在 汽车芯片.
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